勘查地球化學(xué)新方法在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用及其地質(zhì)效果

王 剛

(湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四一三隊(duì)，湖南 常德 415000)

我國(guó)目前的資源形勢(shì)非常嚴(yán)峻，大部分礦產(chǎn)消耗的速度遠(yuǎn)大于生產(chǎn)的速度，并且我國(guó)的礦產(chǎn)資源需求還在不斷增長(zhǎng)，找礦的難度也在加大。所以，我們必須加強(qiáng)礦產(chǎn)資源的勘查，在找礦工作中取得突破，才能使礦產(chǎn)資源供需保持平衡。而國(guó)內(nèi)外的找礦實(shí)踐證明了勘查地球化學(xué)方法在礦產(chǎn)勘查工作中是非常有效的。這里，筆者介紹了國(guó)內(nèi)外勘查地球化學(xué)新方法的應(yīng)用現(xiàn)狀及其地質(zhì)效果，對(duì)問題進(jìn)行了討論，并提出建議。

一、淺談幾種特殊的勘查地球化學(xué)方法

勘查地球化學(xué)發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)不是一種原始的經(jīng)驗(yàn)積累了，而是有了自己的理論體系的一個(gè)科學(xué)分支。目前除了傳統(tǒng)方法外，還出現(xiàn)了構(gòu)造疊加暈法、熱釋汞法、電地球化學(xué)法等新方法，下面簡(jiǎn)單介紹幾種新方法。

1、構(gòu)造疊加暈法

原生暈找礦方法可以說是目前最主要方法之一，特別是在找隱伏的礦床中最有效果。這種方法研究的是不同成礦階段元素的不同組合、不同成礦階段形成的礦體的軸向分帶和礦體在空間上的疊加特點(diǎn)，并建立合理的模型，從而對(duì)礦區(qū)深部和外圍的我們不知道的區(qū)域進(jìn)行預(yù)測(cè)。在實(shí)際中要注意未知礦區(qū)的疊加暈，研究成礦的過程，這有助于區(qū)分含礦與非礦異常。利用統(tǒng)計(jì)的方法建立的模式，雖然能起到作用，但存在局限性。實(shí)踐證明，該方法用于熱液金屬礦床方面是最為成功的。

2、熱釋汞化學(xué)方法

這種測(cè)量方法最早起源于加拿大的 (GG－3型測(cè)汞儀［1］，后來在20世紀(jì)70年代中期，由欒繼琛等人首次在國(guó)內(nèi)某矽卡巖型銅礦上實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了土壤汞氣異常，最終肯定了這種找礦方法。這種方法的最大優(yōu)點(diǎn)就是排除了傳統(tǒng)方法過程中的許多外界因素的干擾因素，比如季節(jié)變化的影響等，因此得到的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，更好地幫助找礦。熱釋汞法有時(shí)候可以作為一種輔助找礦方法，它可以為其他的新方工作人員提供一項(xiàng)找礦的依據(jù)，也可以運(yùn)用在水文與工程地質(zhì)領(lǐng)域。

3、電地球化學(xué)方法

電地球化學(xué)方法由前蘇聯(lián)科學(xué)家提出，主要用于尋找隱伏的礦體。主要是經(jīng)過電化學(xué)溶解，形成離子暈，與元素在各種自然力作用下遷移至近地表賦存下來。［1］對(duì)于這種方法的離子來源，各國(guó)都有不同的看法。前蘇聯(lián)學(xué)者認(rèn)為這是來源于深部的礦體;中國(guó)和美國(guó)則認(rèn)為人工電場(chǎng)只是使金屬離子沉積到了電極上。電地球化學(xué)法將物理、化學(xué)和電化學(xué)三方面綜合在一起考慮的方法，主要應(yīng)用于詳細(xì)勘察有異常的礦產(chǎn)，是一種驗(yàn)證的過程。根據(jù)國(guó)內(nèi)外目前的研究可以看出，這種方法常用在尋找隱伏礦床方面。目前，我國(guó)的大部分的表層的礦床基本上都已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，因此，在未來的一段時(shí)期，找礦勘查的尋找方向都是尋找隱伏的礦床。那么發(fā)展電地球化學(xué)方法將十分有必要。

4、酶提取法

酶提取技術(shù)由美國(guó)提出，非晶質(zhì)二氧化錳具有較大的表面，在其表面上，正負(fù)電荷是隨機(jī)分布的，可以吸附從深部礦體向上遷移的陽離子及陰離子。經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)，再測(cè)定反應(yīng)所得溶液的金屬離子濃度，就能夠發(fā)現(xiàn)隱伏礦了。這個(gè)方法擁有很大的可靠性。元素的遷移被認(rèn)為主要靠地下水的循環(huán)。因?yàn)檫@種方法只會(huì)提取非晶質(zhì)錳的氧化物，所以被用于冰積物覆蓋區(qū)。根據(jù)報(bào)導(dǎo)，已經(jīng)有550多個(gè)鉆孔發(fā)現(xiàn)了礦。

5、地氣法

地氣法在80年代末傳到我國(guó)，我國(guó)科學(xué)家針對(duì)這個(gè)方法做了很多的研究，隨著技術(shù)的發(fā)展，這種方法在實(shí)際應(yīng)用中得到了不小的突破。雖然直接找礦信息非常微弱，但它更加可靠。所以，這方面專家越加重視這種方法。而且該方法需要的樣品來自近地表大氣或者土壤中氣體，所以觀測(cè)結(jié)果受到覆蓋層、巖石類型等自然條件的影響比較較小，甚至可以在傳統(tǒng)地學(xué)方法不能發(fā)揮作用的戈壁、草原和森林等地區(qū)使用。

二、地球化學(xué)方法面臨的一些問題

勘查地球化學(xué)方法使用的分析測(cè)試儀器都是具有高精度的特點(diǎn)，這使得勘查地球化學(xué)方法有了進(jìn)一步發(fā)展，在礦產(chǎn)勘查中也有了好的找礦效果。但是，在實(shí)際的測(cè)量中也出現(xiàn)了一些問題:

1、如何區(qū)分異常類型。找礦難度的日益增加和其他各方面因素的干擾，在勘查過程中經(jīng)常會(huì)有性質(zhì)不明的化探異常，工作人員很難正確判斷出異常的性質(zhì)。所以，怎樣才能快速找出最有前景的靶區(qū)，并同時(shí)做好定位預(yù)測(cè)，是目前化探勘查中所遇到的問題之一。

2、勘查地球化學(xué)新方法在分析活動(dòng)性元素時(shí)，面臨著許多變動(dòng)的因素影響。因?yàn)樵叵虻乇磉w移時(shí)是很難直接觀測(cè)的，并且在過程中一般還伴隨著其他新的地質(zhì)現(xiàn)象，可能沒有被工作人員發(fā)現(xiàn)，所以這些基礎(chǔ)性的問題一直沒有得到統(tǒng)一。問題的存在不僅影響到了金屬礦產(chǎn)的勘查，還影響到了勘查地球化學(xué)方法自身的發(fā)展。

3、目前，人類對(duì)世界的探索還是有限的，因此，在勘查中也會(huì)遇到一些很難識(shí)別的礦種。在過去的一段時(shí)間里，勘查地球化學(xué)運(yùn)用高精度、高靈敏度的分析技術(shù)，在勘查難識(shí)別礦種或難識(shí)別類型礦床上取得了重要成果，尤其是貴金屬礦和有色金屬礦。但是，現(xiàn)在仍然還有一些礦種是難識(shí)別的，有些類型礦床是目前沒有見過的，需要我們進(jìn)一步去探索。

三、學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用各種找礦技術(shù)

通過上面簡(jiǎn)單的評(píng)價(jià)分析，我們了解到了各種不通的勘查地球化學(xué)新方法，通過適當(dāng)?shù)貞?yīng)用會(huì)造成不同的地質(zhì)效果。從目前的應(yīng)用情況中，可以發(fā)現(xiàn)化探方法應(yīng)用于礦產(chǎn)勘查具有經(jīng)濟(jì)、快速、受覆蓋層限制較小的特點(diǎn)［2］，而且比物探的方法更直接性、更有效果。但是我們也要考慮到，上面提到的任何一種化探方法都不是萬能的，必須根據(jù)他們各自的適用特點(diǎn)，綜合考慮礦種的不同，什么樣的勘查階段，來選擇具體的操作方法。有時(shí)候，在同意各礦區(qū)還會(huì)有不同的礦物，又或者是不同的景觀條件，這就要綜合選擇合理的化學(xué)新方法。例如，原生暈——構(gòu)造疊加暈法，一般是用比較容易發(fā)現(xiàn)的礦區(qū);或者是在已經(jīng)找到的礦體深部，這通常是為了尋找盲礦體或第二個(gè)礦體富集帶［3］。而對(duì)于那些被厚厚的黃土、沖積層、戈壁等覆蓋的地區(qū)，如果想要尋找礦產(chǎn)，就要采用另一種方式，比如酶提取法、電地球化學(xué)法、金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量法等等，這種方法能夠有效顯現(xiàn)深部的化學(xué)變化，更容易了解的深層的地理地質(zhì)情況。因此，在實(shí)際應(yīng)用這些化學(xué)方法時(shí)，必須根據(jù)具體的情況來選擇合適的方法。

礦產(chǎn)勘查工作是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工程，如果單純地想靠一種化探方法去解決問題，將很難把工作進(jìn)行下去。因此在實(shí)際的工作中，我們必須要充分了解并重視化探方法，發(fā)揮化探方法的優(yōu)勢(shì)，更好地解決勘察中出現(xiàn)的問題。并且，每一個(gè)地方都有其不同與各自的特點(diǎn)，工作人員要注意結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件，配合物探、遙感等技術(shù)方法靈活的尋找礦源。還有學(xué)會(huì)結(jié)合各物探和化探各自的特長(zhǎng)和優(yōu)勢(shì)，最大限度地發(fā)揮作用。

四、結(jié)束語

隨著科學(xué)的發(fā)展與進(jìn)步，勘查地球化學(xué)方法在不斷的補(bǔ)充與完善，雖然它們還存在一些問題，但可以預(yù)見，在未來，它們?cè)诘V產(chǎn)勘查中將會(huì)占據(jù)主導(dǎo)地位，發(fā)揮出巨大的作用。更可以預(yù)見，它們還將會(huì)在預(yù)報(bào)地震、探索環(huán)境等其它領(lǐng)域中取得突破，發(fā)揮作用。

［1］王學(xué)求.礦產(chǎn)勘查地球化學(xué):過去的成就與未來的挑戰(zhàn)［J］.地學(xué)前緣，2003，10(1):239.

［2］李惠，張國(guó)義，禹斌，等.20世紀(jì)冶金地質(zhì)化探工作十大創(chuàng)新成果［J］.地質(zhì)找礦論叢，21(增刊):125.

［3］李惠，張國(guó)義，禹斌，等.20世紀(jì)冶金地質(zhì)化探工作十大創(chuàng)新成果［J］.地質(zhì)找礦論叢，21(增刊):125.